Un’arma contro l’antibiotico-resistenza

In tempi in cui l’antibiotico-resistenza assume le dimensioni di un problema planetario, uno studio pionieristico accende nuove speranze per combattere un insidioso patogeno come lo Staphylococcus aureus. È la ricerca condotta dal Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) con gli atenei di Urbino e Parma. Il gruppo - coordinato dai ricercatori Giovanni Longo, Simone Dinarelli e Marco Girasole del gruppo Biotech@ISM dell’Istituto di struttura della materia del Cnr di Roma (Cnr-Ism), in collaborazione con i colleghi dell’Istituto di biofisica del Cnr di Pisa (Cnr-Ibf), del dipartimento di Scienze biomolecolari dell’Università di Urbino Carlo Bo e del dipartimento di medicina e chirurgia dell’Università di Parma - è stato in grado di rilevare per la prima volta e in tempo reale il nanomovimento dello Staphylococcus aureus, un batterio noto per la sua resistenza agli antibiotici.

Nello specifico, è stata utilizzata una tecnica all’avanguardia, il nanomotion sensing, per esaminare le vibrazioni su scala nanometrica del metabolismo batterico in relazione alla disponibilità di ferro. «Il ferro è un micronutriente cruciale per la crescita dei batteri e gioca un ruolo fondamentale in diversi processi fisiologici, fra cui la motilità», spiega Giovanni Longo del Cnr-Ism.

Sono stati studiati in particolare due ceppi di Staphylococcus aureus - uno selvatico e un mutante privo della capacità di produrre siderofori, ovvero molecole essenziali per l’assunzione di ferro – in presenza e assenza di ferro. Utilizzando il nanomotion sensing sono state osservate oscillazioni coordinate a frequenze ben definite che potrebbero riflettere il comportamento specifico del batterio. I risultati sono stati confermati anche attraverso saggi biochimici e fenotipici, seguendo la crescita dei batteri nelle diverse condizioni con microscopia ottica e metodi di crescita convenzionali.

Il ruolo cruciale del ferro nel metabolismo batterico

Le oscillazioni sono correlate direttamente alla disponibilità di ferro e dimostrano come questo elemento influenzi la motilità e l’attività metabolica del batterio. I ricercatori suggeriscono quindi che il ferro, così centrale per la crescita batterica, rappresenti un target promettente per lo sviluppo di nuove terapie antibatteriche.

«Questo studio dimostra come il «nanomotion sensing» possa essere un potente strumento per analizzare le vibrazioni cellulari e per esplorare in dettaglio la relazione tra l'omeostasi del ferro e il comportamento dello Staphylococcus aureus», aggiunge Giovanni Longo. «Le oscillazioni osservate potrebbero aprire la strada a strategie terapeutiche innovative, mirate a disabilitare i batteri attraverso l'interruzione del loro metabolismo del ferro».

Oltre al contrasto dello Staphylococcus aureus, dai risultati dello studio, pubblicato sulla rivista Scientific Reports, emerge come il controllo dell’omeostasi del ferro potrebbe diventare una via terapeutica per trattare le infezioni batteriche, soprattutto quelle causate da ceppi resistenti. (riproduzione riservata)